Question

【題目】常溫常壓下，在四支相同的試管中，分別裝入等物質的量混合的兩種氣體。混合氣體具體組成如下：

試管編號	1	2	3	4
混合氣體組成	Cl2、SO2	NO2、O2	NO、O2	NH3、N2

將四支試管迅速同時倒立于水槽中，至液面穩定后，水面上升高度由大到小正確的是（ ）

A.1＞2＞3＞4B.3＞1＞4＞2

C.4＞2＞3＞1D.1＞3＞2＞4

Answer 1

【答案】D

【解析】

（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO，2NO+O2=2NO2，將第一個方程式×2+第二個方程式可得出新的方程式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3；

（2）2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，將第一個方程式×3+第二個方程式×2可得出新的方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。

假設試管體積為2，則兩種氣體初始體積都為1，試管總高度為2，則：

試管1：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，1體積氯氣和1體積二氧化硫恰好完全反應，氣體體積變為0，液體充滿試管，所以水面上升的高度=1+1=2；

試管2：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，當n(NO2):n(O2)=4:1時兩者恰好完全反應，現在n(NO2):n(O2)=1:1，氧氣過量，1體積二氧化氮消耗完，同時消耗氧氣體積，所以水面上升了的高度=(1+)=；

試管3：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，當n(NO):n(O2)=4:3時兩者恰好完全反應，現在n(NO):n(O2)=1:1=3:3，氧氣過量，1體積一氧化氮消耗完，同時消耗氧氣體積，所以水面上升了的高度=(1+)=；

試管4：1體積氨氣溶于水，1體積氮氣剩余，所以水面上升了的高度=1；

綜上所述：水面上升高度由大到小為：1>3>2>4。

答案選D。